在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力體系中zui頻頻涉及到的參數(shù):旋轉(zhuǎn)扭矩,為了檢查旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)運(yùn)用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器,該辦法是在彈性軸的兩頭裝置著兩組齒數(shù)、形狀及裝置視點(diǎn)*相同的齒輪,在齒輪的外側(cè)各裝置著一只挨近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時(shí),這兩組傳感器就能夠丈量出兩組脈沖波,對(duì)比這兩組脈沖波的前后沿的相位差就能夠計(jì)算出彈性軸所接受的扭矩量。該辦法的長(zhǎng)處:完結(jié)了轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非觸摸傳遞,檢查信號(hào)為數(shù)字信號(hào);缺點(diǎn):體積較大,不易裝置,低轉(zhuǎn)速時(shí)因?yàn)槊}沖波的前后沿較緩不易對(duì)比,因而低速功用不理想。 扭矩測(cè)驗(yàn)對(duì)比老練的檢查手法為應(yīng)變電測(cè)技能。它具有精度高,頻響快,牢靠性好,壽命長(zhǎng)等長(zhǎng)處。 將的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上,并構(gòu)成應(yīng)變橋,若向應(yīng)變橋供給作業(yè)電源即可測(cè)驗(yàn)該彈性軸受扭的電信號(hào)。這即是根本的扭矩傳感器形式。但是在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞體系中,zui扎手的疑問是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢查到的應(yīng)變信號(hào)輸出怎么牢靠地在旋轉(zhuǎn)有些與停止有些之間傳遞,通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完結(jié)。 因?yàn)閷?dǎo)電滑環(huán)歸于磨擦觸摸,因而不可防止地存在著磨損并發(fā)熱,因而約束了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的運(yùn)用壽命。及因?yàn)橛|摸不牢靠導(dǎo)致信號(hào)動(dòng)搖,因而構(gòu)成丈量誤差大乃至丈量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺點(diǎn),另一個(gè)辦法即是選用無線電遙測(cè)的辦法 :將扭矩應(yīng)變信號(hào)在旋轉(zhuǎn)軸上擴(kuò)大并進(jìn)行V/F變換成頻率信號(hào),通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的辦法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外,再用無線電接納的辦法,就能夠得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號(hào)。 旋轉(zhuǎn)軸上的動(dòng)力供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該辦法即為遙測(cè)扭矩儀。遙測(cè)扭矩儀成功的地方在于克服了電滑環(huán)的兩項(xiàng)缺點(diǎn),但也存在著三個(gè)不足的地方,其一:易受運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)電磁波的攪擾;其二:因?yàn)槭请姵毓╇姡灾荒芏唐谶\(yùn)用。其三:因?yàn)樵谛D(zhuǎn)軸上附加了構(gòu)造,易導(dǎo)致高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)平衡疑問。在小量程及小直徑軸時(shí)更突出。數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種辦法的長(zhǎng)處并克服了其缺點(diǎn),在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上規(guī)劃了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器,完結(jié)了動(dòng)力及信號(hào)的非觸摸傳遞。并做到了扭矩信號(hào)的傳遞與是不是旋轉(zhuǎn)無關(guān),與轉(zhuǎn)速巨細(xì)無關(guān),與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。 二 特色 1. 既能夠丈量停止扭矩,也能夠丈量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩; 2..既能夠丈量靜態(tài)扭矩,也能夠丈量動(dòng)態(tài)扭矩; 3. 檢查精度高,安穩(wěn)性好;抗攪擾性強(qiáng); 4. 體積小,重量輕,多種裝置構(gòu)造,易于裝置運(yùn)用; 5. 不需反復(fù)調(diào)零即可接連丈量正回轉(zhuǎn)扭矩; 6.沒有導(dǎo)電環(huán)等磨損件,能夠高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn); 7.傳感器輸出高電平頻率信號(hào)可直接送計(jì)算機(jī)處理; 8.丈量彈性體強(qiáng)度大可接受的過載。 三 丈量原理 將的測(cè)扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測(cè)彈性軸上并構(gòu)成應(yīng)變橋 ,向應(yīng)變橋供給電源即可測(cè)得該彈性軸受扭的電信號(hào)。將該應(yīng)變信號(hào)擴(kuò)大后,通過壓/頻變換,成為與扭應(yīng)成為正比的頻率信號(hào)。本體系的動(dòng)力輸入及信號(hào)輸出是由兩組帶間隙的特別環(huán)型變壓器承當(dāng)?shù)?因而完結(jié)了無觸摸的動(dòng)力及信號(hào)傳遞功用。(虛線內(nèi)為旋轉(zhuǎn)有些) 四 傳感器原理構(gòu)造 在一段特制的彈性軸上粘貼上的測(cè)扭應(yīng)片并構(gòu)成變橋,即為基礎(chǔ)扭矩傳感器;在軸上固定著: (1)動(dòng)力環(huán)形變壓器的次級(jí)線圈,(2)信號(hào)環(huán)形變壓器初級(jí)線圈,(3)軸上打印電路板,電路板上包括整流安穩(wěn)電源、外表擴(kuò)大電路、V/F變換電路及信號(hào)輸出電路。在傳感器的外殼上固定著 (1)激磁電路,(2)動(dòng)力環(huán)形變壓器的初級(jí)線圈(輸入),(3) 信號(hào)環(huán)形變壓器次級(jí)線圈(輸出),(4)信號(hào)處理電路 五 作業(yè)進(jìn)程 向傳感器供給 ± 15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器發(fā)生400Hz的方波,通過TDA2030功率擴(kuò)大器即發(fā)生溝通激磁功率電源,通過動(dòng)力環(huán)形變壓器T1從停止的初級(jí)線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級(jí)線圈,得到的溝通電源通過軸上的整流濾波電路得到 ± 5 V的直流電源,該電源做運(yùn)算擴(kuò)大器AD822的作業(yè)電源;由基準(zhǔn)電源AD589與雙運(yùn)放AD822構(gòu)成的高精度穩(wěn)壓電源發(fā)生 ± 4.5V的精細(xì)直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為擴(kuò)大器及V/F變換器的作業(yè)電源。當(dāng)彈性軸受扭時(shí),應(yīng)變橋檢查得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過外表擴(kuò)大器AD620擴(kuò)大成1.5v ± 1v的強(qiáng)信號(hào),再通過V/F變換器LM131變換成頻率信號(hào),通過信號(hào)環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至停止次級(jí)線圈,再通過傳感器外殼上的信號(hào)處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸接受的扭矩成正比的頻率信號(hào),該信號(hào)為TTL電平,既可供給給二次外表或頻率計(jì)顯現(xiàn)也可直接送計(jì)算機(jī)處理。因?yàn)樵撔D(zhuǎn)變壓器動(dòng)——靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙,加之傳感器軸上有些都密封在金屬外殼以內(nèi),構(gòu)成有用的屏蔽,因而具有很強(qiáng)的抗攪擾才能。 本傳感器輸出的頻率信號(hào)在零點(diǎn)時(shí)為 10kHz.正向旋轉(zhuǎn)滿量程時(shí)為15KHz.反向旋轉(zhuǎn)滿量程時(shí)為5KHz。即滿量程變量為5000個(gè)數(shù)/每秒。轉(zhuǎn)速丈量選用光電齒輪或者磁電齒輪的丈量辦法,軸每旋轉(zhuǎn)一星期可發(fā)生60個(gè)脈沖,高速或中速采樣時(shí)能夠用測(cè)頻的辦法,低速采樣時(shí)能夠用測(cè)周期的辦法。本傳感器精度可達(dá) ± 0.2%~ ± 0.5%(F · S)。因?yàn)閭鞲衅鬏敵鰹轭l率信號(hào),所以無需AD變換即可直接送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 六 運(yùn)用范圍 1. 檢查發(fā)電機(jī),電動(dòng)機(jī) ,內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率。 2. 檢查減速機(jī),風(fēng)機(jī),泵,攪拌機(jī),卷?yè)P(yáng)機(jī),螺旋槳,鉆探機(jī)械等設(shè)備的負(fù)載扭矩及輸入功率。 3. 檢查各種機(jī)械加工基地,主動(dòng)機(jī)床的作業(yè)進(jìn)程中的扭矩4. 各種旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備體系所傳遞的扭矩及功率; 5. 檢查扭矩的同時(shí)能夠檢查轉(zhuǎn)速,軸向力。 6. 可用于制作粘度計(jì),電動(dòng)(氣動(dòng),液力)扭力扳手。 七 裝置運(yùn)用 1.運(yùn)用兩組聯(lián)軸器,將傳感器裝置在動(dòng)力源和負(fù)載之間。 2.主張用撓性、彈性或萬向節(jié)聯(lián)軸器,以確保同心度 ∠ 0.1mm以下。 3.動(dòng)力及負(fù)載設(shè)備必須固定牢靠防止振蕩。 4.將本傳感器的基座與設(shè)備的基座固定牢靠,基地高須墊適宜防止發(fā)生彎矩 。 八 多種裝置辦法 本傳感器通過五年的批量試產(chǎn),廣泛遭到用戶的好評(píng)。本傳感器屬貫穿形裝置辦法,通常需求通過聯(lián)軸器裝置,為了便于在特別請(qǐng)求的條件下運(yùn)用,本傳感器還有七種變形構(gòu)造: 1.假如請(qǐng)求傳動(dòng)體系的軸向不因裝置了傳感器而加長(zhǎng),則可運(yùn)用智能聯(lián)軸器——既能夠檢查扭矩,又能夠承當(dāng)聯(lián)軸器的功用。也即是一種帶檢查功用的聯(lián)軸器。 2.被測(cè)傳動(dòng)體系不答應(yīng)加長(zhǎng)但能夠拆開時(shí),則能夠運(yùn)用套裝式扭矩傳感器——套在被測(cè)軸上即可測(cè)驗(yàn)。 3.被測(cè)傳動(dòng)體系既不答應(yīng)加長(zhǎng)又不能夠拆開時(shí),則能夠運(yùn)用在現(xiàn)場(chǎng)拼裝的卡裝式扭矩傳感器。從軸的兩邊卡在軸上即可進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。即可長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)也可短期檢查。與電流鉗形表類似。 4.有的測(cè)驗(yàn)體系既有扭力又有軸向力時(shí)則能夠運(yùn)用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速軸向力三參數(shù)傳感器;既能夠防止軸向力對(duì)扭力測(cè)驗(yàn)的攪擾又能夠丈量軸向力的信號(hào); 5.在高轉(zhuǎn)速或超高轉(zhuǎn)速下測(cè)驗(yàn)時(shí)能夠運(yùn)用無軸承式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器; 6.假如被測(cè)體系為不旋轉(zhuǎn)狀況時(shí)能夠運(yùn)用扭矩傳感變送器; 7.假如被測(cè)體系z(mì)ui大值在5mN · m至1N · m時(shí)能夠運(yùn)用小量程轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 |